石人沟铁矿矿柱回采及采空区处理探讨.pdf

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1、2012年6月中国矿山工程Jun．，2012第4l卷第3期ChinaMineEngineeringVoI_41No．3石人沟铁矿矿柱回采及采空区处理探讨PillarrecoveryandthetreatmentofgobofShirengouIronMine向伟华，李燕芬，王建新(河北钢铁集团矿业有限公司石人沟铁矿，河北遵化064200)摘要：结合石人沟铁矿开采残留矿柱及采空区情况，提出几种回采矿柱的方案，并进行了详细分析选择；同时在采空区充填的情况下，制定了井上井下地压的监测方案。关键词：矿柱回采；采空区；地压监测Abstract：Accordingtothesitua

2、tionofresidualpillarandgobinShirengouIronMine，severalpillarrecoverymethodsarepresented．Thesemethodsareanalyzedthroughlyandselected．Themeasuringproposalofgroundpressureduringthegobbackfillingisworkedout．Keywords：pillarrecovery；gob；groundpressuremonitoring●1—日』IJ一—吾—一石人沟铁矿矿体由磁铁石英岩组成，呈层状产出，厚

3、10～50m，倾角为65。～75。，平均70。，矿体稳固，硬度f=8，围岩为角闪片麻岩。自2004年至今石人沟铁矿一直采用浅孔留矿法开采，留下40多个采空区，其中矿柱约占矿块的30％～40％。同时，下一阶段的首采矿块即将开采。如果这些矿柱不及时回采，空区不进行处理，受地压及岩体移动的影响，可能增加矿柱回采难度，有的甚至无法回采而损失，重要的是下阶段井下作业安全得不到保障。为此，就如何安全有效地回收矿柱和处理采空区进行探讨。2回采矿柱方法的选择在查阅矿山O-60m水平开采现状图、各矿房开采纵投影图、地形地质图以及下一阶段开拓施工图的同时，又到各矿房进行实地勘察，并参照现在进

4、行的十一五露天转地下安全稳定过度工作要求，确定该矿地表不允许大面积沉降。为此，该矿选用矿房采空区全尾砂胶结充填，顶柱后退式开采及充填接顶。间柱在充填体自立高度满足要求的条件下应用如下方法回采：浅孔留矿法、VCR法、上向分级尾砂充填法。2．1浅孔留矿法回采间柱浅孔留矿法回采间柱的采准布置和回采工艺与普通留矿法相同，不同之处为垂直矿体走向布置。间柱外、内各布置一个天井，主要作用是将回采工作面与阶第3期向伟华等：石人沟铁矿矿柱回采及采空区处理探讨．27．段运输水平巷联通，以便人员、设备、材料、风水管道包长度与直径比不大于6：1的高密度的球形药包或和新鲜风流等从天井进人采场，且保

5、证有两个安全近似球形药包，矿块进行分层落矿，出矿后再进行下出口。一分层的装药爆破，直至间柱采完为止。为支持矿为了减少崩矿对胶结充填体的破坏以及因充填块间柱周围矿岩及充填体，每次采下的矿石只放出料剥落而引起的矿石贫化，通常应用浅孔。在每一30％～40％。个崩矿循环完成以后进行局部放矿，使崩落矿石面我国于80年代初开始研究实验和应用VCR法与顶板保持18．8m至2．2m的距离。一般间柱周围有回采间柱。多年的实践证明，两侧充填体抗压强度3个面与矿岩整体分离，人员是在直接顶板下进行R90=4．55～9．4MPa，自立性较好，采场结构见图2。作业，当回采作业接近间柱上部时，最好应用

6、中深孔在矿块上布置凿岩硐室，硐室高4．5m，用锚杆金属回采余下的间柱以保证安全。本矿原来采用的浅孔网维护，间柱用平底结构，使用遥感铲运机出矿。留矿法示意图见图1。国内一些矿山应用VCR法的技术经济指标见表2。1一采下矿石；2一漏斗；3一已有天井g4一脉外天井；5一联络遭；26一运输道；7一电耙道；8一全尾砂胶结充填料1图1浅孔留矿法回采间柱示意图矿块通风主要利用局扇将人行天井的风抽出至l一矿体边界线；2一出矿进路；3一拉底层；4一崩矿分层线；5一大总回风道，并用压气吹洗工作面。国内一些矿山应直径炮孔；6一全尾砂胶结充填；7一凿岩硐室(切顶)用浅孔留矿法的技术经济指标见表1

7、。图2VCR法回采间柱示意图表1国内一些矿山回采间柱指标表2国内一些矿山回采间柱指标指标名称指标指标名称指标矿块平均生产能力150～200t／d每米炮孔崩矿量～一一～一2一一采矿工效16t／工班单位炸药消耗量凿岩台效100～150t／台班凿岩效率木材消耗量0．003～0．0035m／t崩落矿石大块率炸药消耗量0．22-0．257kg／t大量出矿期的出矿效率矿石损失率5％～8％工作面回采工效矿石贫化率4％～6％采切比矿石损失率2．2VCR法回采间柱矿石贫化率VCR法是1975年首先在加拿大国际镍公司瓦克矿用于尾砂胶结f灰砂比为1